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中职学校为了使数控专业更上一个档次,都把加工中心放在优先选择的地位。由于加工中心一次性投资大、技术复杂,给用户选型订货造成许多不便。因此,用户如何选择适合的机床显得十分重要。笔者认为应从以下几个方面考虑。
一、加工工艺
根据实习内容,选择相应的加工中心。如各种箱体,应选卧式加工中心;单面加工的工件,如各种板类零件等,宜选立式加工中心;加工复杂曲面时,如导风轮、发动机上的整体叶轮等,可选五轴加工中心;工件的位置精度要求较高,采用卧式加工中心;在一次装夹中需完成多面加工时,可选择五面加工中心;当工件尺寸较大时,如机床床身、立柱等,可选龙门式加工中心。当然上述各点不是绝对的,特别是数控机床正朝着复合化方向发展,
最终还是要在工艺要求和资金平衡的条件下做出决定。
二、主要参数
1.工作台尺寸
这是加工中心的主参数,主要取决于典型零件的外廓尺寸、装夹方式等。应选比典型零件稍大一些的工作台,以便留出安装夹具所需的空间,还应考虑工作台的承载能力,承载能力不足时应考虑加大工作台尺寸,以提高承载能力。
2.坐标轴的行程
最基本的坐标轴是X、Y、Z,其行程和工作台尺寸有相应的比例关系。当个别工件的尺寸大于机床坐标行程,则必须要求工件的加工区处在机床的行程范围之内。
3.主轴电动机功率与转矩
它反映了数控机床的切削效率,也从一个侧面反映了机床的刚性。同一规格的不同机床,电动机功率可以相差很大。应根据工件毛坯余量、所要求的切削力、加工精度和刀具等进行综合考虑。
4.主轴转速与进给速度
需要高速切削或超低速切削时,应关注主轴的转速范围。特别是高速切削时,既要有高的主轴转速,还要具备与主轴转速相匹配的进给速度。
三、精度要求
机床的精度等级主要由典型零件关键部位精度来确定。包括定位精度、重复定位精度、铣圆精度。数控精度通常用定位精度和重复定位精度来衡量。特别是重复定位精度,它反映了坐标轴的定位稳定性,是衡量该轴是否稳定可靠工作的基本指标。标准不同、规定数值不同、检测方法不同,数值的涵义就不同。订货时一定要弄清是ISO标准、VDI/DGQ344182(德国标准)、JIS(日本标准),还是NMTBA(美国标准)。进而分析各种不同标准所规定的检测计算方法和检测环境条件,才不会产生误解。
铣圆精度是综合评价数控机床有关数控轴的伺服跟随运动特性和数控系统插补功能的主要指标之一。一些大孔和大圆弧可以采用圆弧插补用立铣刀铣削,不论典型工件是否有此需要,为了将来可能的需要及更好地控制精度,必须重视这一指标。
四、机床的刚度
刚度直接影响到生产率和加工精度。加工中心的加工速度大大高于普通机床,电动机功率也高于同规格的普通机床,因此其结构设计的刚度也远高于普通机床。刚性是机床质量的一个重要特征。用户在选型时,虽然对所选机床进行刚性评价尚无可借鉴的标准,但对机床主参数和精度的选择都包含了对机床刚性要求的含义。订货时可按工艺要求、允许的扭矩、功率、轴力和进给力最大值,根据制造商提供的数值进行验算。对于难切削材料加工的机床,应对刚性予以特殊关注。为了获得机床的高刚性,往往不局限于零件尺寸,而选用相对零件尺寸大1至2个
规格的机床。
五、数控系统
数控功能分为基本功能与选择功能,可以从控制方式、驱动形式、反馈形式、检测与测量、用户功能、操作方式、接口形式和诊断等方面去衡量。对数控系统的功能一定要根据机床的性能需要来选择,订购时既要把需要的功能订全,同时避免使用率不高造成浪费。还需注意各功能之间的关联性。多台机床选型时,尽可能选用同一厂家的数控系统,这样操作、编程、维修都比较方便。同时要注意,再好的系统,必须要有机床可靠的零件质量和装配质量支持,才能发挥效能。
六、坐标轴数和联动轴数
坐标轴数和联动轴数均应满足典型工件加工要求。坐标轴的数量是机床档次的一个标志。一般情况下,同厂家、同规格、同等精度的机床,增加一个标准坐标轴,价格约增加35%左右。尽管增加轴数可强化机床的功能,最终还是要注意工艺要求和资金平衡。
总之,选择加工中心要注意:要经过充分调研,重点关注厂商的技术服务,在确定加工中心的技术档次和基本结构后,应对类似设备作充分调研,了解设备的结构特点、使用情况、故障率、备件供应情况、加工对象等。以此为依据,进一步选择两三家信誉和发展前景好的厂商作重点考察,索取详细的设备资料和报价,进行比较选型。
(作者单位:江苏省泰兴职业教育中心校)
一、加工工艺
根据实习内容,选择相应的加工中心。如各种箱体,应选卧式加工中心;单面加工的工件,如各种板类零件等,宜选立式加工中心;加工复杂曲面时,如导风轮、发动机上的整体叶轮等,可选五轴加工中心;工件的位置精度要求较高,采用卧式加工中心;在一次装夹中需完成多面加工时,可选择五面加工中心;当工件尺寸较大时,如机床床身、立柱等,可选龙门式加工中心。当然上述各点不是绝对的,特别是数控机床正朝着复合化方向发展,
最终还是要在工艺要求和资金平衡的条件下做出决定。
二、主要参数
1.工作台尺寸
这是加工中心的主参数,主要取决于典型零件的外廓尺寸、装夹方式等。应选比典型零件稍大一些的工作台,以便留出安装夹具所需的空间,还应考虑工作台的承载能力,承载能力不足时应考虑加大工作台尺寸,以提高承载能力。
2.坐标轴的行程
最基本的坐标轴是X、Y、Z,其行程和工作台尺寸有相应的比例关系。当个别工件的尺寸大于机床坐标行程,则必须要求工件的加工区处在机床的行程范围之内。
3.主轴电动机功率与转矩
它反映了数控机床的切削效率,也从一个侧面反映了机床的刚性。同一规格的不同机床,电动机功率可以相差很大。应根据工件毛坯余量、所要求的切削力、加工精度和刀具等进行综合考虑。
4.主轴转速与进给速度
需要高速切削或超低速切削时,应关注主轴的转速范围。特别是高速切削时,既要有高的主轴转速,还要具备与主轴转速相匹配的进给速度。
三、精度要求
机床的精度等级主要由典型零件关键部位精度来确定。包括定位精度、重复定位精度、铣圆精度。数控精度通常用定位精度和重复定位精度来衡量。特别是重复定位精度,它反映了坐标轴的定位稳定性,是衡量该轴是否稳定可靠工作的基本指标。标准不同、规定数值不同、检测方法不同,数值的涵义就不同。订货时一定要弄清是ISO标准、VDI/DGQ344182(德国标准)、JIS(日本标准),还是NMTBA(美国标准)。进而分析各种不同标准所规定的检测计算方法和检测环境条件,才不会产生误解。
铣圆精度是综合评价数控机床有关数控轴的伺服跟随运动特性和数控系统插补功能的主要指标之一。一些大孔和大圆弧可以采用圆弧插补用立铣刀铣削,不论典型工件是否有此需要,为了将来可能的需要及更好地控制精度,必须重视这一指标。
四、机床的刚度
刚度直接影响到生产率和加工精度。加工中心的加工速度大大高于普通机床,电动机功率也高于同规格的普通机床,因此其结构设计的刚度也远高于普通机床。刚性是机床质量的一个重要特征。用户在选型时,虽然对所选机床进行刚性评价尚无可借鉴的标准,但对机床主参数和精度的选择都包含了对机床刚性要求的含义。订货时可按工艺要求、允许的扭矩、功率、轴力和进给力最大值,根据制造商提供的数值进行验算。对于难切削材料加工的机床,应对刚性予以特殊关注。为了获得机床的高刚性,往往不局限于零件尺寸,而选用相对零件尺寸大1至2个
规格的机床。
五、数控系统
数控功能分为基本功能与选择功能,可以从控制方式、驱动形式、反馈形式、检测与测量、用户功能、操作方式、接口形式和诊断等方面去衡量。对数控系统的功能一定要根据机床的性能需要来选择,订购时既要把需要的功能订全,同时避免使用率不高造成浪费。还需注意各功能之间的关联性。多台机床选型时,尽可能选用同一厂家的数控系统,这样操作、编程、维修都比较方便。同时要注意,再好的系统,必须要有机床可靠的零件质量和装配质量支持,才能发挥效能。
六、坐标轴数和联动轴数
坐标轴数和联动轴数均应满足典型工件加工要求。坐标轴的数量是机床档次的一个标志。一般情况下,同厂家、同规格、同等精度的机床,增加一个标准坐标轴,价格约增加35%左右。尽管增加轴数可强化机床的功能,最终还是要注意工艺要求和资金平衡。
总之,选择加工中心要注意:要经过充分调研,重点关注厂商的技术服务,在确定加工中心的技术档次和基本结构后,应对类似设备作充分调研,了解设备的结构特点、使用情况、故障率、备件供应情况、加工对象等。以此为依据,进一步选择两三家信誉和发展前景好的厂商作重点考察,索取详细的设备资料和报价,进行比较选型。
(作者单位:江苏省泰兴职业教育中心校)